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Communication Dans Un Congrès Année : 2016

Défrichement et agriculture vs afforestation des champs : Quelles dynamiques séculaires d’alcalinisation et d’acidification pour les luvisols sur lœss?

Résumé

Il est maintenant largement démontré que les sols actuels conservent des traits hérités d’usages anthropiques passés. Différentes configurations de changements d’usages ont été examinées et les marqueurs de ces changements sont nombreux, e.g. diversité floristique, paramètres physico-chimiques, biomarqueurs moléculaires. Avec le développement de la forêt, les sols peuvent s’acidifier au travers des actions combinées des cycles du carbone, de l’azote 1–3 et des précipitations atmosphériques 4. L’alcalinisation des sols pourra être entrainée par des amendements minéraux calciques (calcaires, chaux, marnes) sur des terres cultivées sous climat tempéré humide. Ce type de pratiques agraires, très anciennes en Europe du Nord-Ouest, étaient déjà présentes au 1er siècle av. JC 5. Après un changement d’usage des terres, des traits hérités d’usages passés des sols, tel que le paramètre pH, peuvent persister plusieurs années à plusieurs millénaires sur des sites archéologiques 6,7. Cependant les échelles temporelles d’étude sont souvent focalisées à quelques décennies ou, pour des échelles temporelles séculaires, limitées aux horizons supérieurs du sol. Enfin, les recherches déjà menées proposent des résultats très différents concernant la dynamique d’alcalinisation et sans étude comparée de la dynamique d’acidification. Dans le cadre de ce travail, nous avons caractérisé la dynamique d’évolution du pH de deux chronoséquences de profils déforestés et afforestés déterminées sur la base de sources géohistoriques cartographiques et archivistiques retraçant les continuités et les changements d’usages à échelle pluriséculaire. 16 sites situés sur des luvisols lœssiques de plateau du nord de la France ont été retenus. Un minimum de 3 profils de sols a été échantillonné pour chaque site et l’échantillonnage a été réalisé sur 3 mètres de profondeur tous les 25 cm entre les échantillons. Les dépôts lœssiques sont intéressants car ils sont considérés, à l’échelle régionale, comme un matériel parental homogène 8,9, notamment lorsqu’ils sont en position primaire de plateau 10. Plusieurs questions sont soulevées par cette étude : -quelles pourraient être les cinétiques de changement de pH au travers de profils verticaux de luvisols à la suite d’un boisement et d’un défrichement plus ou moins ancien ? -quels sont les principaux facteurs influençant ces cinétiques ? Les résultats montrent que l’acidification après afforestation présente une dynamique beaucoup plus lente qu’une alcalinisation par mise en culture après un déboisement. Ainsi, après 150 ans, un sol qui a été reboisé présente, en surface un pH proche de celui observé pour un milieu forestier beaucoup plus ancien, à 2 m de profondeur un pH classique de sol cultivé et un pH intermédiaire à 1 m de profondeur. Alors qu’après 150 ans de mise en culture le sol est déjà entièrement alcalinisé sur 3m de profondeur. Les déviations standard obtenues pour les profils mis en culture sont plus importantes que pour les sols forestiers suggérant que la variabilité des pratiques culturales affecte le signal. Les sols reboisés depuis le bas moyen-âge montrent encore une différence significative avec les sols situés sous forêt depuis la fin de l’antiquité ce qui ouvre de belles perspectives pour identifier des changements d’usages à très long terme. Références : 1.Van Breemen, N., Mulder, J. & Driscoll, C. T. Acidification and alkalinization of soils. Plant and Soil 283–308 (1983). 2.Markewitz, D., Richter, D. D., Allen, H. L. & Urrego, J. B. Three Decades of Observed Soil Acidification in the Calhoun Experimental Forest: Has Acid Rain Made a Difference? Soil Sci. Soc. Am. J. 62, 1428 (1998). 3.Reich, P. B. et al. Linking litter calcium, earthworms and soil properties: a common garden test with 14 tree species. Ecol. Lett. 8, 811–818 (2005). 4.Blake, L., Goulding, K. W. T., Mott, C. J. B. & Johnston, A. E. Changes in soil chemistry accompanying acidification over more than 100 years under woodland and grass at Rothamsted Experimental Station, UK. Eur. J. Soil Sci. 50, 401–412 (1999). 5.Pline l’ancien. Histoire naturelle de Pline. T. 1, (E. Littré éd., 1877). 6.Dambrine, E. et al. Present forest biodiversity patterns in France related to former Roman agriculture. Ecology 88, 1430–1439 (2007). 7.von Oheimb, G. et al. Long-term effects of historical heathland farming on soil properties of forest ecosystems. For. Ecol. Manag. 255, 1984–1993 (2008). 8.Jamagne, M. Contribution à l’étude pédogénétique des formations loessiques du Nord de la France. (thèse doctorale en sciences agronomiques, faculté des Sciences agronomiques de Gembloux, 1972). 9.Antoine, P., Catt, J., Lautridou, J.-P. & Sommé, J. The loess and coversands of northern France and southern England. J. Quat. Sci. 18, 309–318 (2003). 10.Brahy, V., Deckers, J. & Delvaux, B. Estimation of soil weathering stage and acid neutralizing capacity in a toposequence Luvisol–Cambisol on loess under deciduous forest in Belgium. Eur. J. Soil Sci. 51, 1–13 (2000).
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04472609 , version 1 (22-02-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04472609 , version 1

Citer

Boris Brasseur, Hélène Horen, Fabien Spicher, Jérôme Buridant. Défrichement et agriculture vs afforestation des champs : Quelles dynamiques séculaires d’alcalinisation et d’acidification pour les luvisols sur lœss?. Journées d’Etude des Sols, AFES et Université de Louvain-la-Neuve, 2016, Louvain-La-Neuve - Belgique, France. ⟨hal-04472609⟩
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